CN2452067Y - 智能防盗报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属采用电子技术的报警装置，适用于家庭等室内防盗报警。主要特征是除采用一般电子报警电路外，还增设了键盘和中断处理、中断清除、点阵图形液晶汉显、门铃呼叫、电话遥控、无线接收、接口等电路，并对已有的DTM收发、单片机控制、断线检测、电源电路进行了改进。该报警装置具有人机界面便于操作，多级菜单的显示方式，可靠性强能防止死机，电话可主动提示、可遥控，能主动防盗，能录放多段语音等优点，性能明显优于传统技术。

Description

智能防盗报警装置

本实用新型涉及一种采用电子技术的报警装置，特别是一种家庭用智能防盗报警装置。

目前，国内关于防盗报警系统的产品和专利已为数不少，其性能和特点各不相同。有些防盗报警系统虽功能很多，但在实用性上还是考虑不周，例如不便操作的人机界面造成功能越多越难于操作。另外，在防盗的主动性上做的不够，只能在盗贼进入防区后才能启动报警，而不能使盗贼在试探阶段就取消盗窃的念头。还有一些防盗报警系统在抗干扰上做的不好，容易造成死机。另外，随着技术的发展，作为基于电话线的防盗报警系统还可以把更多的新的实用技术吸收进来。

本实用新型的目的在于避免上述已有技术的不足之处，提供一种利用新的元器件使系统更可靠、线路更简单、成本更低廉，并具有新的实用功能的智能防盗报警装置。

为达到上述目的，本实用新型采取如下技术措施：

采用点阵图形液晶实现汉字显示(如对外国出口则采用点阵字符液晶实现字母显示)，使操作界面友好，便于操作。显示方式上，采用类似设置手机功能的多级菜单。采用外部Watchdog电路，防止系统死机，增加系统可靠性。采用外部实时时钟，不但能显示时间，还能设定电话提示功能，在预定的时间拨通主人电话，用语音提示该做哪件事了。利用门铃呼叫电路，能在家中没人而有访客按门铃时，自动拨打用户设定的电话，以便用户直接与访客对话，使家中永远有人看守，达到预防盗窃的目的。采用电话遥控模块，使人们在外地通过电话就可对家中的电器进行开关控制，方便人们的生活。利用单片机产生音乐，使得报警器同时也是可设置音乐的音乐门铃。

技术方案如下：

采用语音录放电路3、DTMF(双音多频信号，以下同)收发电路1、监听电路4、接收解码电路5、指示灯驱动电路9、摘挂机空制电路10、多路切换电路14、光电隔离及驱动电路16、盗线检测电路11、振铃检测电路12、单片机控制电路7、断线检测电路17、电源电路13、无线接收电路20，本发明创造是：

A、还设置分别与单片机控制电路7连接的键盘和中断处理电路2、中断清除电路6、点阵图形液晶汉字显示电路8，中断清除电路6还分别连接断线检测电路17、盗线检测电路11、键盘和中断处理电路2；设置与键盘和中断处理电路2连接的门铃呼叫电路15；设置与光电隔离及驱动电路16连接的电话遥控电路19；设置与接收解码电路5连接的无线接收电路20。

B、在DTM收发电路1中设有集中音频放大电路IC5；

在单片机控制电路7中设有可输出E信号的可编程地址译码器IC3；

在电源电路13中设有负电压产生电路；

断线检测电路17设有电压比较器，跟随器逐级连接。

键盘和中断处理电路2设有由锁存器IC8、驱动器IC10构成的4×4键盘，还设有和与门IC17连接的功能键，各中断信号经过与门IC17相与后，送至单片机IC1的中断端口。

中断清除电路6设有D型触发器IC13分别连接反相器IC9A、IC9B，D型触发器IC13的清除信号分别接单片机IC1的输出端口或扩展端口。

门铃呼叫电路15设有声控免提电话电路IC27，小功率音频放大器IC25，电路IC27的脚3、放大器IC25的脚1均和摘挂机控制电路10的继电器J2的控制脚ML相连；

电话遥控电路19设有继电器J3，该继电器的励磁线圈与光电隔离及驱动电路16的达林顿驱动芯片IC23连接，该继电器的触点串接在插座、插头回路中。

无线接收电路20由选频放大电路Ⅰ、超再生接收电路Ⅱ、电压比较整形放大电路Ⅲ逐级连接构成。

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步详述：

图1为本实用新型的电路结构框图；

图2为DTMF收发、语音录放、键盘和中断处理、监听、接收解码电路原理图；

图3为中断清除、单片机控制、点阵图形液晶汉字显示、指示灯驱动电路原理图；

图4为振铃、盗线、断线检测、多路切换、摘挂机控制、光电隔离及驱动、接口电路原理图；

图5为电源、门铃呼叫、电话遥控电路原理图；

图6为高频无线接收电路的电路原理图。

本实用新型下面将结合附图(实施例)作进一步详述：

参照图1，本实用新型由DTMF收发电路1、键盘和中断处理电路2、语音录放电路3、监听电路4、接收解码电路5、中断清除电路6、单片机控制电路7、点阵图形液晶汉字显示电路8、指示灯驱动电路9、摘挂机控制电路10、盗线检测电路11、振铃检测电路12、电源电路13、多路切换电路14、门铃呼叫电路15、光电隔离及驱动电路16、断线检测电路17、接口电路18、电话遥控电路19、无线接收电路20、键盘、扬声器、外壳等组成。

参照图2-图6，摘挂机控制电路10包括二极管D1-D4、继电器J1和J2、压敏电阻VR、电阻R8、电容C1、耦合变压器TR1。继电器J1控制摘机和挂机，继电器J2控制门铃电路的接通与分开。耦合变压器TR1是电话外线与报警器其它内部电路之间的桥梁。

DTMF收发电路1包括集成电路IC4(MT8888)和IC5(LM386)、电阻R78、R79等。IC4为DTMF音频信号的编码和解码芯片，解码时，来自电话线路的音频信号经C46送到IC4的第2脚(输入脚)，IC4的14、15、16、17脚就会输出解码数据(BCD码)送往CPU控制电路，进行相应处理；编码时，IC4的14、15、16、17脚接收来自CPU的数据，经编码后把数据变为相应的DTMF信号送到IC5的3脚进行放大送出。

语音录放电路3包括集成电路IC6(ISD1420)和IC12(74HC373)、电阻R62、R63等。IC6的1、2脚固定接地，单片机控制电路通过数据总线输出数据到IC12来控制IC6的地址和实现录音或放音。由于地址可由送到IC12的数据决定，所以可以由单片机控制电路控制实现按地址多段地录音或放音。本实施例选择的ISD1420的总录音时间是20秒，当然可以选择ISD别的系列如ISD2500系列、ISD33000系列等，以增加总的录音时间。输出的语音经R64送到共用放大器IC5的3脚进行放大送出到多路切换电路14。

键盘和中断处理电路2包括集成电路IC8(74HC373)和IC10(74HC244)和IC17(4068)、以及电阻排RN4、RN6、电容C56。IC8的2、5、6、9脚和IC10的2、4、6、8脚构成4×4键盘。连接到IC17的2、3、4、5脚上的是单独的4个功能键，这4个键每个按下都能使IC17的1脚变为低电平，引起CPU的中断，CPU响应中断后，从IC10的3、5、7、9脚读取数据，然后根据不同的数据作相应的处理。

监听电路4包括集成电路IC14(LM358)和电阻R71、R72等。监听电路和语音录放电路共用一个麦克风M1。经两级放大后的音频信号经C64送出到多路切换电路14。

无线接收电路20包括三极管Q5、Q6、集成电路IC30(LM358)等。由天线ANT、C71、L1、C72、Q5、R81-R83构成选频放大电路Ⅰ。由C79、L4、VC1、C76、Q6、C74、C77、C73、R84、L2、R88、R87等构成超再生接收电路Ⅱ。当接收到外来信号时，由IC30的第3脚输入，经由IC30、R91、R92、R89、R93、R94等构成的电压比较整形放大器Ⅲ处理后，在由1C30的第7脚输出信号，送往光电隔离电路16，经隔离后送往接收解码电路5的IC7的14脚进行解码处理。

接收解码电路5包括集成电路IC7(PT2272)、IC15(74HC244)、IC9D(74HC14)、电阻R51、R70以及跳线排JP。来自无线接收的信号被送到IC7的14脚。解码后的数据(BCD码)经IC7的10、11、12、13脚送到IC15的2、4、6、8脚。当IC7收到有效数据时，17脚变为高电平，经IC9.D送到单片机控制电路，引发中断。单片机响应中断后从IC15读取数据。单片机根据不同的数据识别不同的报警类型，作出相应的处理。跳线排JP是用来设置不同用户的身份的。

中断清除电路6包括集成电路IC13(A、B,74HC74)、IC9(A、B、E,74HC14)。IC13的1、13脚连在高电平上，2、12脚连在低电平上，5脚、9脚分别连到键盘和中断处理电路2的IC17的9脚和11脚上。当检测到有盗线或断线时，IC9的1脚或3脚的电平由高变为低，那么在IC9的2脚或4脚会出现正跳变，该跳变触发IC13，使它的5脚或9脚由高变低，从而使与门IC17(4068)的1脚引发单片机控制电路的中断。由于盗线和断线经常是长时间的，如由盗线和断线引发的中断信号不能清除，则会使单片机控制电路7一直处于中断状态，这样系统便不能正常工作。本实用新型将来自IC1(单片机)的8、14脚的清除信号分别连到IC13的4脚和10脚上，这样盗线和断线引发中断后，单片机能控制IC13的4脚或10脚变为低电平使IC13的5脚或9脚恢复高电平，从而清除中断。

单片机控制电路7包括IC1(8031兼容CPU)、IC16(74HC373)、IC20(27C256)、IC3(GAL16V8或PAL16R8)、IC2(24C021)、IC18(PCF8563)、晶振CR2、二极管D25-D27、电阻R76、R77等。本实施例采用80C31+74HC373+27C256单片机结构，当然也可以用自身带程序存储器的51兼容单片机来替代，如荷兰PHILPS的P89C54\8，韩国LG的GMS97C54\6\8，台湾WINBOND的W78E54\8等。这里，IC3为可编程的GAL或PAL器件，它有两个作用：一是作为地址译码器；二是产生点阵图形液晶汉字显示电路8所需的两路E信号(点阵字符液晶为一路)。为产生E信号，单片机的WR和RD引脚需与IC3的输入脚相连，经过对IC3的编程，IC3能产生所需的E信号。IC2在本实施例中采用CAT24C021，它是集EEPROM存储器、复位控制器和看门狗定时器(Watchdog)三种功能于一体的芯片。它的EEPROM用来保存系统的数据。复位控制器和看门狗定时器能在系统出现故障的时候给CPU一个复位信号，保证系统可靠运行。IC18是PCF8563，它是低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片。IC2和IC18均为I2C总线。

点阵图形液晶汉字显示电路8包括电位器P1和点阵图形液晶模块CLCD(MGLS-12032兼容)，P1的一端接-10V电压，用来调节液晶显示的对比度。该点阵图形液晶模块能显示两行汉字，每行能显示7.5个汉字。

指示灯驱动电路9包括集成电路IC11(74HC373)、电阻排RN5、八个发光二极管。单片机控制电路可以通过数据总线控制每一个发光二极管的开关。

盗线检测电路11包括三极管Q2-Q4、二极管D9-D13、D15、D16、稳压管D17、光藕IC29(A、B)、电阻R23、R24等。无盗线时，电话线路电压将稳压D17击穿，Q3导通，Q4截止，Q2截止，光藕IC29.A(TLP251-4)截止，STL为高电平。有盗线时，由于电压下降低至D17的击穿电压，Q3截止，Q4导通，Q2导通，光藕IC29.A导通，STL由高变低，引发CPU中断。当用户自己摘机时，虽然电压下降低至D17的击穿电压使Q3截止，但此时光藕IC29.B导通，致使Q4截止，Q2截止，光藕IC29.A截止，STL保持高电平。

振铃检测电路12包括集成电路IC29.D(光藕)、保护二极管D14、限流电阻R1、电容C18。当电话线路处于等待状态时，光藕IC29.D截止，RING保持低电平。当发生振铃时，光藕二极管上有电流通过，光藕断续导通，RING输出端断续为高电平，引发CPU中断。

断线检测电路17包括集成电路IC24和电阻R4-6、R9。IC24为双运放LM358，前一级运放构成电压比较器，另外一级运放其6、7脚相连构成电压跟随器来增加电压比较器的驱动能力驱动光藕IC21(TLP521-4)。电话处于正常状态时，反相端电压高于同相端电压，则电压比较器输出低电平，电压跟随器也输出低电平，光藕IC21截止；当电话线被剪断时，反相端电压为0，低于同相端电压，因此电压比较器输出高电平，电压跟随器也输出高电平，光藕IC21导通，IC21的12脚(JX)由高电平变为低电平，引发CPU中断。

电源电路13包括三极管Q1、三端稳压块PW1、PW2、集成电路IC28(NE555)等。由R33、R34、D6、Q1、D24、D7和电池E构成9V充电器，对备用电池进行浮充电。由集成电路IC28即时基集成电路555和电阻R19、R20、R21、R22、电容C5、C6、C7、C8、C9、C12、二极管D5、D8、D20、D21、D22、D23构成负电压产生电路，为点阵图形液晶显示模块提供负电压。

多路切换电路14包括双向开关IC26(4016),IC26控制着经IC5放大后的音频信号和监听的音频信号到外线或到扬声器的开关和切换。

光电隔离及驱动电路16包括达林顿驱动芯片IC23(MC1413)、光藕芯片IC21、JC22(TLP521-4)、电阻排RN1、RN2等。IC23直接驱动继电器J1、J2、J3，同时控制IC26的开关。光藕IC21、IC22是周来隔离数字地和模拟地的，用来减小系统的干扰。接口PORTB用来与无线接收电路20相连。

门铃呼叫电路15包括集成电路IC25(MC34119)、IC27(MC34118)、光藕IC29.C等。IC27为声控免提电话集成电路，IC25是小功率音频放大器。IC25和IC27构成一个高质量的免提通话系统。IC27的脚3和IC25的脚1均和摘挂机控制电路10中继电器J2的控制脚相连(ML)，都在单片机的控制下受IC23(MC1413)驱动。当ML变低对，启动该系统工作。这时，该系统通过耦合变压器TR1与电话线路相连。

电话遥控电路19包括继电器J3、插座SOCKET、插头PLUG。继电器的励磁线圈接到IC23(MC1413)的11脚上。当继电器J3吸合时，插座SOCKET有电。当然，也可以在本实施例中多加一个驱动集成电路MC1413和多个继电器，利用IC8的富余端口实现多路控制，以控制更多的家用电器。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、采用点阵图形液晶模块实现汉字显示(如对外国出口则采用点阵字符液晶实现字母示)，使操作界面友好，便于操作。显示方式上，采用类似设置手机功能的多级菜单；

2、采用外部Watchdog电路，防止系统死机，增加系统可靠性；

3、采用外部实时时钟，不但能显示时间，还能设定电话提示功能，在预定的时间拨通主人电话，用预先录好的语音提示该做哪件事了；

4、利用门铃呼叫电路，能在家中没人而有访客按门铃时，自动拨打用户设定的电话，以便用户直接与访客对话，使家中永远有人看守，达到预防盗窃的目的。而在家中有人时，本报警器就成了音乐门铃，而且门铃的音乐可按照用户喜好从25种音乐中任选；

5、采用电话遥控模块，使人们在外地通过电话就可对家中的电器进行开关控制，方便人们生活；

6、采用多段语音录放音，能在拨通主人电话后根据不同的警情(盗警、火警、煤气泄露、门铃呼叫)播放不同的报警语音。

Claims (5)

1、一种智能防盗报警装置，包括：语音录放电路(3)、DTMF(双音多频信号，以下同)收发电路(1)、监听电路(4)、接收解码电路(5)、指示灯驱动电路(9)、摘挂机控制电路(10)、多路切换电路(14)、光电隔离及驱动电路(16)、盗线检测电路(11)、振铃检测电路(12)、单片机控制电路(7)、断线检测电路(17)、电源电路(13)，其特征在于：

A、还设置分别与单片机控制电路(7)连接的键盘和中断处理电路(2)、中断清除电路(6)、点阵图形液晶汉字显示电路(8)，中断清除电路(6)还分别连接断线检测电路(17)、盗线检测电路(11)、键盘和中断处理电路(2)；设置与键盘和中断处理电路(2)连接的门铃呼叫电路(15)；设置与光电隔离及驱动电路(16)连接的电话遥控电路(19)；设置与接收解码电路(5)连接的无线接收电路(20)；

B、在DTM收发电路(1)中设有集中音频放大电路(IC5)；

在单片机控制电路(7)中设有可输出E信号的可编程地址译码器(IC3)；

在电源电路(13)中设有负电压产生电路；

断线检测电路(17)设有电压比较器、跟随器逐级连接。

2、根据权利要求1所述的智能防盗报警装置，其特征在于：键盘和中断处理电路(2)设有锁存器(IC8)、驱动器(IC10)构成的4×4键盘，还设有和与门(IC17)连接的功能键，各中断信号经过与门(IC17)相与后，送至单片机(IC1)的中断端口。

3、根据权利要求1所述的智能防盗报警装置，其特征在于：中断清除电路(6)设有D型触发器(IC13)分别连接反相器(IC9A、IC9B),D型触发器(IC13)的清除信号分别接单片机(IC1)的输出端口或扩展端口。

4、根据权利要求1所述的智能防盗报警装置，其特征在于：门铃呼叫电路(15)设有声控免提电话电路(IC27)，小功率音频放大器(IC25)，电路(IC27)的脚3、放大器(1C25)的脚1均和摘挂机控制电路10的继电器(J2)的控制脚(ML)相连；

电话遥控电路(19)设有继电器(J3)，该继电器的励磁线圈与光电隔离及驱动电路(16)的达林顿驱动芯片(IC23)连接，该继电器的触点串接在插座、插头回路中。

5、根据权利要求1所述的智能防盗报警装置，其特征在于：无线接收电路(20)由选频放大电路(Ⅰ)、超再生接收电路(Ⅱ)、电压比较整形放大电路(Ⅲ)逐级连接构成。

Images